在交—直—交等电路中,大多采用不可控整流电路经滤波后提供直流给后级的逆变器,因此有必要对电容滤波的不控整流电路进行研究。
一、 带电容滤波的单相不控整流电路
图1为电容滤波的单相不可控整流电路,这种电路常使用在的整流环节中。
仅用电容滤波的单相不可控整流电路如图1 a) 所示。在分析时将时间坐标取在u2正半周和ud的交点处,见图3 -29c) 。当u2<ud时,VD1、VD2、VD3、VD4均不导通,电容C放电,向负载Rd提供电流,ud下降。ωt=0后,u2>ud,VD1、VD4导通,交流电源向电容C充电,同时也向负载Rd供电。设u2正半周过零点与VD1、VD2开始导通时刻相差的角度为δ,则VD1、VD2导通后
(1)
ωt=0时,u20=uc0=ud0=,电容电流为
(2)
负载电流为
(3)
整流桥输出电流
(4)
图1 电容滤波的单相不可控整流电路
过ωt=0后,u2继续增大,ic>0,向电容C充电,uc随u2而上升,到达u2峰值后,uc又随u2下降,id减小,直至ωt=θ时,id=0,VD1、VD4关断,即θ为VD1、VD4的导通角。令id=0,可求得二极管导通角θ与初始相位角δ的关系为
(5)
由上式可知θ+δ是位于第二象限的角,故
(6)
ωt>θ后,电容C向负载R供电,uc从t=θ/ω的数值按指数规律下降
(7)
ωt=π时,电容C放电结束,电压uc的数值与ωt=0是的电压数值相等,即
(8)
将式(6)和的关系式代入上式,可得
(9)
整流电路的输出直流电压可按下式计算
(10)
在已知ωRC的条件下,可通过式(9)求起始导电角δ,在由式(6)计算导通角θ,最后可由式(10)求出整流电路输出直流电压平均值Ud。
3.4.2 带电容滤波的三相不控整流电路
图2所示的是带电容滤波的三相桥式不控整流电路及其电压、电流波形。
a) b)
c) L=0,ωRC= d) L>0,ωRC=
e) L=0,ωRC< f) L>0,ωRC<
图2 带电容滤波的三相桥式不控整流电路及其电压、电流波形
,
在交—直—交等电路中,大多采用不可控整流电路经滤波后提供直流给后级的逆变器,因此有必要对电容滤波的不控整流电路进行研究。
一、 带电容滤波的单相不控整流电路
图1为电容滤波的单相不可控整流电路,这种电路常使用在的整流环节中。
仅用电容滤波的单相不可控整流电路如图1 a) 所示。在分析时将时间坐标取在u2正半周和ud的交点处,见图3 -29c) 。当u2<ud时,VD1、VD2、VD3、VD4均不导通,电容C放电,向负载Rd提供电流,ud下降。ωt=0后,u2>ud,VD1、VD4导通,交流电源向电容C充电,同时也向负载Rd供电。设u2正半周过零点与VD1、VD2开始导通时刻相差的角度为δ,则VD1、VD2导通后
(1)
ωt=0时,u20=uc0=ud0=,电容电流为
(2)
负载电流为
(3)
整流桥输出电流
(4)
图1 电容滤波的单相不可控整流电路
过ωt=0后,u2继续增大,ic>0,向电容C充电,uc随u2而上升,到达u2峰值后,uc又随u2下降,id减小,直至ωt=θ时,id=0,VD1、VD4关断,即θ为VD1、VD4的导通角。令id=0,可求得二极管导通角θ与初始相位角δ的关系为
(5)
由上式可知θ+δ是位于第二象限的角,故
(6)
ωt>θ后,电容C向负载R供电,uc从t=θ/ω的数值按指数规律下降
(7)
ωt=π时,电容C放电结束,电压uc的数值与ωt=0是的电压数值相等,即
(8)
将式(6)和的关系式代入上式,可得
(9)
整流电路的输出直流电压可按下式计算
(10)
在已知ωRC的条件下,可通过式(9)求起始导电角δ,在由式(6)计算导通角θ,最后可由式(10)求出整流电路输出直流电压平均值Ud。
3.4.2 带电容滤波的三相不控整流电路
图2所示的是带电容滤波的三相桥式不控整流电路及其电压、电流波形。
a) b)
c) L=0,ωRC= d) L>0,ωRC=
e) L=0,ωRC< f) L>0,ωRC<
图2 带电容滤波的三相桥式不控整流电路及其电压、电流波形